基于J30J接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备的制作方法
本发明涉及卫星地面测试，具体地，涉及一种基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备。
背景技术：
1、部分卫星在设计过程中，会设计与综合电子计算机直连的星表有线遥测遥控接口以满足卫星测试需求；在卫星测试过程中，通过星表插头与地面设备连接，接受地面控制信号的控制；地面设备对卫星发送的状态信号进行采样和显示。从而检查卫星功能响应和性能指标，得到卫星测试数据，验证卫星工作的正确性。
2、目前，测控数传一体化体制在卫星中逐渐普及，且卫星测试任务不断增加，不同卫星遥控遥测信息速率、数据格式等参数各具特点，卫星地面测试设备的数量和功能需求也不断提高，传统pcm有线设备不支持测传一体化体制，且缺乏通用性和可复用性。
3、专利文献cn115955266a公开了通导遥一体化卫星、星座及其功能联动的方法，其中卫星包括遥感载荷、gnss接收机、通信载荷、测控应答机、数传单元、智能交换单元、综合电子单元、原子钟、固存单元和星间传输设备；多个通导遥一体化卫星之间通过星间传输设备进行信息传输，并组成星座。然而该专利无法完全解决目前存在的技术问题，也无法满足本发明的需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备。
2、根据本发明提供的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，包括：
3、遥测接口：提供2路有线遥测指令信号，星上综合电子计算机通过星表接插件两线制同步rs422接口向地面设备发送整星遥测数据帧；综合电子计算机发送的信号包括数据信号和时钟信号，时钟信号上升沿与数据信号跳变沿对齐，地面设备在时钟下降沿采集数据，无数据下行时，时钟信号和数据信号均为高电平；遥测信号包括一路遥测pcm信号和一路时钟信号，遥测pcm信号的上升沿与时钟信号的上升沿对齐，时钟信号上升沿与数据信号跳变沿对齐；
4、遥控接口：提供2路有线遥测指令信号，接口采用同步422形式；遥控信号包括一路遥控pcm信号、一路时钟信号和一路门控信号，遥控pcm信号的上升沿与时钟信号的上升沿对齐；门控信号低电平有效，时钟信号上升沿与数据信号跳变沿对齐；时钟信号上升沿与数据信号跳变沿对齐；
5、自闭环接口：提供2个自闭环电缆或者插头，对所有的422接口输入输出进行功能检查。
6、优选地，时钟信号为方波，占空比为50％±5％，相互误差不大于时钟信号脉冲宽度的5％，时钟信号下降沿对准遥测pcm码或遥控pcm码的中间取数。
7、优选地，遥测接口和遥控接口电平均为5v。
8、优选地，遥测pcm信号与时钟信号的遥测码速率均为10bps～1200kbps；遥控pcm信号与时钟信号的遥控码速率均为10bps～1200kbps；自闭环码速率为10bps～1200kbps。
9、优选地，门控信号有效时，综合电子计算机在时钟下降沿采集数据；门控信号无效时，测传设备时钟输出高电平，数据输出高电平或低电平。
10、优选地，卫星测试前通过pcm星地转接电缆与转接线缆将地面设备连接至星表，根据卫星实际情况配置遥控遥测码速率和帧格式参数，并通过网络接口与测控/数传后端设备连接，地面设备软件启动后进行初始化自检，若出现连接异常则自动报警。
11、优选地，卫星上电后，卫星通过星表接插件两线制同步rs422接口向地面设备发送数据信号和时钟信号，地面设备通过星表接插件两线制同步rs422接口向星上发送时钟信号、门控信号和数据信号。
12、优选地，地面设备软件接收控制信号和上行遥控信号，通过串口发送至一体化串行测控处理板；地面设备软件接收一体化串行测控处理板的状态反馈信号和遥测信号，发送给后端客户端软件。
13、优选地，通过运行平台控制软件从星地有线通道获得同步下行422串行遥测数据，并按通用测控协议通过网络接口向多个后端客户端软件分发测传一体化遥测数据，同时按通用测控协议通过网络接口从后端客户端软件获取遥控帧信息，并实时以设定速率通过同步三线制422串口向星上发送。
14、优选地，422接口采用差分传输设计，选用具备接口供电隔离的422接口芯片，且本地422接口侧的地与远端设备的地统一。
15、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
16、(1)本发明提供了一种基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，具备上行通道遥控帧传输功能，具备运行平台控制下行实时传送高速遥测数据，也具备数据分发转换功能，能以测控、数传协议分别向后端实时分发数据；
17、(2)本发明支持通用测控与测传一体化两种通信模式，经星表插头、转接电缆与卫星直接连接，能够在卫星地面测试过程中，对卫星进行有线控制、检测和状态显示，从而检查卫星功能响应和性能指标，得到卫星测试数据，验证卫星工作的正确性。
技术特征：
1.一种基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，时钟信号为方波，占空比为50％±5％，相互误差不大于时钟信号脉冲宽度的5％，时钟信号下降沿对准遥测pcm码或遥控pcm码的中间取数。
3.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，遥测接口和遥控接口电平均为5v。
4.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，遥测pcm信号与时钟信号的遥测码速率均为10bps～1200kbps；遥控pcm信号与时钟信号的遥控码速率均为10bps～1200kbps；自闭环码速率为10bps～1200kbps。
5.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，门控信号有效时，综合电子计算机在时钟下降沿采集数据；门控信号无效时，测传设备时钟输出高电平，数据输出高电平或低电平。
6.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，卫星测试前通过pcm星地转接电缆与转接线缆将地面设备连接至星表，根据卫星实际情况配置遥控遥测码速率和帧格式参数，并通过网络接口与测控/数传后端设备连接，地面设备软件启动后进行初始化自检，若出现连接异常则自动报警。
7.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，卫星上电后，卫星通过星表接插件两线制同步rs422接口向地面设备发送数据信号和时钟信号，地面设备通过星表接插件两线制同步rs422接口向星上发送时钟信号、门控信号和数据信号。
8.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，地面设备软件接收控制信号和上行遥控信号，通过串口发送至一体化串行测控处理板；地面设备软件接收一体化串行测控处理板的状态反馈信号和遥测信号，发送给后端客户端软件。
9.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，通过运行平台控制软件从星地有线通道获得同步下行422串行遥测数据，并按通用测控协议通过网络接口向多个后端客户端软件分发测传一体化遥测数据，同时按通用测控协议通过网络接口从后端客户端软件获取遥控帧信息，并实时以设定速率通过同步三线制422串口向星上发送。
10.根据权利要求1所述的基于j30j接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，其特征在于，422接口采用差分传输设计，选用具备接口供电隔离的422接口芯片，且本地422接口侧的地与远端设备的地统一。
技术总结
本发明提供了一种基于J30J接口星地测控数传一体化高速遥测遥控通信地面设备，包括：遥测接口：提供2路有线遥测指令信号，星上综合电子计算机通过星表接插件两线制同步RS422接口向地面设备发送整星遥测数据帧；遥控接口：提供2路有线遥测指令信号，接口采用同步422形式；自闭环接口：提供2个自闭环电缆或者插头，对所有的422接口输入输出进行功能检查。本发明支持通用测控与测传一体化两种通信模式，经星表插头、转接电缆与卫星直接连接，能够在卫星地面测试过程中，对卫星进行有线控制、检测和状态显示，从而检查卫星功能响应和性能指标，得到卫星测试数据，验证卫星工作的正确性。
技术研发人员：陈占胜,王懿文,纪旭,周长昱,徐康梅,成飞,朱洁,温特,周汝志
受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23